Статьи

Выбор материалов для строительства большепролетных конструкций

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Сегодня большепролетные конструкции являются характерным признаком современного города, используются при строительстве промышленных объектов, спортивных и складских комплексов, объектов транспортной инфраструктуры и торговых комплексов. В этих областях архитектурного проектирования эстетические и архитектурные свойства большепролетных конструкций проявляются особенно ярко.

КЛЕЕНАЯ ДРЕВЕСИНА ДЛЯ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ



Клееные деревянные конструкции (КДК) широко используются в мировой архитектуре. В Европе с использованием КДК построены сотни объектов — аквапарков, крытых бассейнов, торговых комплексов, мостов и т. д. Широкое применение клееные деревянные конструкции получили и в России — их изготовление налажено на многих предприятиях и реализованы десятки объектов с использованием большепролетных КДК.
Одним из препятствий широкого использования клееных большепролетных конструкций является мнение о недолговечности материала. Мнение это весьма стойкое, но устаревшее. Да, при плохом уходе дерево может быть поражено грибками и насекомыми и поэтому очень важно обеспечить как вентиляцию и проветривание строительных конструкций, так и их качественную сушку перед установкой.
Помимо этого, современные технологии позволяют существенно повысить биологическую стойкость дерева. Для этого используются специальные пропитки антисептиками, которые значительно повышают срок эксплуатации деревянных строений.
Ещё одним устаревшим мнением является пожароопасность древесины. Оно легко опровергается простым соблюдением правил пожарной безопасности, а также использованием специальных пропиток из антипиренов. Это не говоря о том, что клееная древесина, благодаря технологии её изготовления, очень устойчива к возгоранию и, более того, обеспечивает куда большую надежность при пожаре, чем аналогичная стальная конструкция. За то время, пока деревянная балка будет постепенно обугливаться, сохраняя свою форму и целостность конструкции, стальная полностью прогреется и деформируется. 
При профессиональном рассмотрении этого вопроса выясняется, что в строительстве есть только два общих (время в условиях пожара, в течение которого конструкция должна сохранять способность нести нагрузку) и класс пожарной опасности (способность конструкции поддерживать горение и выделять продукты горения). Даже незащищенные большепролетные КДК имеют высокие пределы огнестойкости (30-60 минут) по причине низкой теплопроводности и малой скорости обугливания древесины. При этом у них низкий класс пожарной опасности, поскольку они способны поддерживать горение – т.е., горят, но нагрузку несут! Незащищенные металлические конструкции имеют противоположные свойства – сами не горят, но быстро обрушаются при прожаре (обычно в пределах 15 минут). Естественно, что абсолютно все конструкции требуют огнезащиты (у металла это специальная вспучивающаяся краска, у дерева – вспучивающаяся прозрачная эмаль), но, на практике, огнезащита КДК обходится дешевле (в силу меньшей площади обрабатываемой поверхности у КДК).

Одним из первых примеров мирового использования большепролетных КДК является строительство колледжа в Ашленде (США, штат Орегон). Данное сооружение имеет в своей конструкции деревянные балки длиной в 40 м. Ширина клееных конструкций составила 230мм, высота — от 1,22 до 2,03 м. Исходным материалом были бруски сечением 41×23 мм.
В России одним из первых примеров использования большепролетных КДК стал дворец спорта в Архангельске. Здесь перекрытие зала было выполнено из 3-шарнирных арок с длиной пролета в 63 м.

ЖЕЛЕЗОБЕТОН В БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Сборный железобетон продолжает широко использоваться при строительстве большепролетных зданий и сооружений. Благодаря своей экономичности, огнестойкости и долговечности каркасы из железобетона продолжают быть весьма востребованными и считаться одним из наиболее прогрессивных решений. Однако в мировой архитектуре их применение постепенно идет на спад и одна из причин — повсеместное внедрение большепролетных клееных деревянных конструкций.

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Последнее десятилетие характеризуется и значительным ростом популярности стальных конструкций, в т. ч. и большепролетных. Используются они, в основном, для строительства быстро монтируемых зданий (БМЗ). Свойства материала позволяют использовать различные системы и конструктивные формы, использовать балочные, рамные, висячие, комбинированные и арочные системы. При этом стальные большепролетные конструкции могут быть как плоскими, так и пространственными. Всё это позволяет использовать стальные большепролетные конструкции не только в промышленной, но и в гражданской архитектуре.